JP6003288B2 - Uniflow scavenging 2-cycle engine - Google Patents
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Description
本発明は、掃気ポートから吸入された活性ガスに燃料ガスを噴射して生成される予混合気を燃焼させるユニフロー掃気式2サイクルエンジンに関する。 The present invention relates to a uniflow scavenging two-cycle engine that burns a premixed gas generated by injecting fuel gas into active gas sucked from a scavenging port.
船舶の機関としても用いられるユニフロー掃気式2サイクルエンジン(2ストロークエンジン)は、シリンダにおけるピストンのストローク方向一端部に排気ポートが設けられ、シリンダにおけるピストンのストローク方向他端部側に掃気ポートが設けられている。そして、吸気(給気)行程において掃気ポートから燃焼室に活性ガスが吸入されると、燃焼作用によって生じた排気ガスが、吸入される活性ガスによって排気ポートから押し出されるようにして排気される。このとき、吸入された活性ガスに燃料ガスを噴射して予混合気を生成し、当該生成された予混合気を圧縮することにより燃焼作用が得られ、この燃焼作用によって生じる爆発圧力によってピストンがシリンダ内で往復運動することとなる。 A uniflow scavenging two-cycle engine (two-stroke engine) also used as a marine engine is provided with an exhaust port at one end of the cylinder in the stroke direction of the piston and a scavenging port at the other end of the cylinder in the stroke direction of the piston. It has been. Then, when the active gas is sucked into the combustion chamber from the scavenging port during the intake (supply) stroke, the exhaust gas generated by the combustion action is exhausted by being pushed out of the exhaust port by the sucked active gas. At this time, a fuel gas is injected into the sucked active gas to generate a premixed gas, and a combustion action is obtained by compressing the generated premixed gas. The piston is caused by an explosion pressure generated by the combustion action. It will reciprocate in the cylinder.
こうしたユニフロー掃気式2サイクルエンジンにおいては、例えば、特許文献1、2に示されるように、排気ポートを開閉する排気弁が設けられており、エンジンの負荷状況や運転状況に応じて、排気弁の開弁タイミングや閉弁タイミングが制御される。排気行程において確実に排気ガスを排出して、排気ガスの滞留をなくすことを考慮すると、排気弁は早期に開弁することが望ましいが、一方で、排気弁の開弁タイミングを早くすると、シリンダ内の圧力が低下してしまい、エンジン出力が低下してしまう。したがって、エンジン効率を考慮した場合には、排気弁の開閉制御において、シリンダ内に排気ガスが滞留することがない範囲で、排気弁の開弁タイミングを極力遅くすることが望ましい。 In such a uniflow scavenging two-cycle engine, for example, as shown in Patent Documents 1 and 2, an exhaust valve that opens and closes an exhaust port is provided. Valve opening timing and valve closing timing are controlled. It is desirable to open the exhaust valve early considering that exhaust gas is surely discharged in the exhaust stroke and the exhaust gas is not retained. On the other hand, if the opening timing of the exhaust valve is advanced, the cylinder The internal pressure will decrease, and the engine output will decrease. Therefore, in consideration of engine efficiency, it is desirable to delay the opening timing of the exhaust valve as much as possible within the range in which the exhaust gas does not stay in the cylinder in the opening / closing control of the exhaust valve.
しかしながら、上記のようにして排気弁の開弁タイミングを遅らせると、シリンダ内に排気ガスが滞留する時間が長くなり、場合によっては、掃気ポートを介してシリンダ外部に排気ガスが排出される、所謂ブローバックが生じる可能性がある。このようにしてブローバックが生じると、掃気ポートから一旦排出された排気ガスが、再度掃気ポートから吸入される等して、シリンダ内に吸入される活性ガスの量が低下する。燃焼作用によって生じた排気ガスは、掃気ポートから吸入される活性ガスに比べて極めて高温であるが、低温の活性ガスの吸入量が低下したり、高温の排気ガスの滞留量が増加したりすると、ピストン端面の温度が高くなって、ノッキングや過早着火等の異常燃焼が生じて正常な運転が困難になるおそれがある。 However, if the opening timing of the exhaust valve is delayed as described above, the exhaust gas stays in the cylinder for a long time, and in some cases, the exhaust gas is discharged outside the cylinder through the scavenging port. Blowback can occur. When blowback occurs in this way, the amount of active gas sucked into the cylinder is reduced, for example, exhaust gas once discharged from the scavenging port is again sucked from the scavenging port. The exhaust gas generated by the combustion action is extremely hot compared to the active gas sucked from the scavenging port, but if the intake amount of the low-temperature active gas decreases or the retention amount of the high-temperature exhaust gas increases. If the temperature of the piston end surface increases, abnormal combustion such as knocking or pre-ignition may occur, and normal operation may be difficult.
本発明は、このような課題に鑑み、異常燃焼を回避して常時正常な運転を可能とするユニフロー掃気式2サイクルエンジンを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a uniflow scavenging two-cycle engine that avoids abnormal combustion and enables normal operation at all times.
上記課題を解決するために、本発明のユニフロー掃気式2サイクルエンジンは、内部に燃焼室が形成されるシリンダと、シリンダ内を摺動するピストンと、シリンダにおけるピストンのストローク方向一端部に設けられ、燃焼室で生じた排気ガスを排気するために開閉される排気ポートと、排気ポートを開閉する排気弁と、排気弁を駆動して排気ポートを開弁もしくは閉弁させる排気制御部と、シリンダにおけるピストンのストローク方向他端部側の内周面に設けられ、ピストンの摺動動作に応じて燃焼室に活性ガスを吸入する掃気ポートと、掃気ポートから燃焼室に吸入された活性ガスに燃料ガスを噴射して予混合気を生成する燃料噴射弁と、を備えたユニフロー掃気式2サイクルエンジンにおいて、シリンダの外周面のうち、掃気ポートの上方に配され、予混合気の燃焼作用によって生じた排気ガスが、掃気ポートを介してシリンダ外部に排出されるブローバックを検知するブローバック検知部をさらに備え、排気制御部は、ブローバック検知部によってブローバックが検知された場合に、ブローバックが検知されていない場合よりも、排気弁の開弁タイミングを早くすることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a uniflow scavenging two-cycle engine of the present invention is provided at a cylinder in which a combustion chamber is formed, a piston that slides in the cylinder, and one end of the cylinder in the stroke direction of the piston. An exhaust port that is opened and closed to exhaust the exhaust gas generated in the combustion chamber, an exhaust valve that opens and closes the exhaust port, an exhaust control unit that drives the exhaust valve to open or close the exhaust port, and a cylinder A scavenging port that is provided on the inner peripheral surface on the other end side in the stroke direction of the piston and that sucks the active gas into the combustion chamber according to the sliding operation of the piston, and the active gas sucked into the combustion chamber from the scavenging port is fueled a fuel injection valve for generating a premixed gas by jetting gas in uniflow scavenging type two-stroke engine with, of the outer circumferential surface of the cylinder, the scavenging port Arranged above, the exhaust gas produced by the combustion action of the pre-mixture further comprises a blowback detector for detecting the blowback discharged into the cylinder outside through the scavenging port, the exhaust control unit, blowback detection When the blowback is detected by the part, the opening timing of the exhaust valve is made earlier than when the blowback is not detected.
本発明のユニフロー掃気式2サイクルエンジンによれば、異常燃焼を回避して常時正常な運転が可能となる。 According to the uniflow scavenging two-cycle engine of the present invention, it is possible to always operate normally while avoiding abnormal combustion.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、ユニフロー掃気式2サイクルエンジン100の全体構成を示す説明図である。本実施形態のユニフロー掃気式2サイクルエンジン100は、例えば、船舶等に用いられる。具体的に、ユニフロー掃気式2サイクルエンジン100は、シリンダ110(シリンダヘッド110a、シリンダブロック110b)と、ピストン112と、パイロット噴射弁114と、排気ポート116と、排気弁駆動装置118と、排気弁120と、掃気ポート122と、掃気室124と、燃料噴射ポート126と、燃料噴射弁128と、ロータリエンコーダ130と、ブローバック検知部132と、燃焼室140とを含んで構成され、ガバナー(調速機)150、燃料噴射制御部152、排気制御部154等の制御部によって制御される。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a uniflow scavenging two-
ユニフロー掃気式2サイクルエンジン100では、吸気(給気)、圧縮、燃焼、排気といった4つの連続する行程を通じて、不図示のクロスヘッドに連結されたピストン112がシリンダ110内を摺動自在に往復移動する。このようなクロスヘッド型のピストン112では、シリンダ110内でのストロークを比較的長く形成することができ、ピストン112に作用する側圧をクロスヘッドに受けさせることが可能なので、ユニフロー掃気式2サイクルエンジン100の高出力化を図ることができる。さらに、シリンダ110とクロスヘッドが収まる不図示のクランク室とが隔離されるので、低質燃料油を用いる場合においても汚損劣化を防止することができる。
In the uniflow scavenging two-
パイロット噴射弁114は、シリンダ110のストローク方向一端部である、ピストン112の上死点より上方のシリンダヘッド110aに設けられ、エンジンサイクルにおける所望の時点で適量の燃料油を噴射する。かかる燃料油は、シリンダヘッド110aと、シリンダブロック110bにおけるシリンダライナと、ピストン112とに囲繞された燃焼室140の熱で自然着火し、僅かな時間で燃焼して、燃焼室140の温度を極めて高くするので、燃料ガスを含む予混合気を所望のタイミングで確実に燃焼することができる。
The
排気ポート116は、シリンダ110におけるピストン112のストローク方向の一端側、すなわち、ピストン112の上死点より上方のシリンダヘッド110aの頂部に設けられた開口部であり、シリンダ110内で生じた燃焼後の排気ガスを排気するために開閉される。排気弁駆動装置118は、所定のタイミングで排気弁120を上下に摺動させ、排気ポート116を開閉する。このようにして排気ポート116を介して排気された排気ガスは、例えば、不図示の過給機のタービン側に供給された後、外部に排気される。
The
掃気ポート122は、シリンダ110におけるピストン112のストローク方向の他端側の内周面(シリンダブロック110bの内周面)に設けられた開口部であり、ピストン112の摺動動作に応じてシリンダ110内に活性ガスを吸入する。かかる活性ガスは、酸素、オゾン等の酸化剤、または、その混合気(例えば空気)を含む。掃気室124には、不図示の過給機のコンプレッサによって加圧された活性ガス(例えば空気)が封入されており、掃気室124とシリンダ110内の差圧をもって掃気ポート122から活性ガスが吸入される。掃気室124の圧力は、ほぼ一定とすることができるが、掃気室124の圧力が変化する場合には、掃気ポート122に圧力計を設け、その計測値に応じて燃料ガスの噴射量等、他のパラメータを制御してもよい。
The scavenging port 122 is an opening provided on the inner peripheral surface (the inner peripheral surface of the
燃料噴射ポート126は、シリンダ110内周面(排気ポート116と掃気ポート122との間)において、略周方向(厳密な周方向のみならず、ストローク方向への変位を許容する)に所定の間隔を空けて設けられた複数の開口部である。
The
燃料噴射弁128は、各燃料噴射ポート126内に配置され、燃料噴射制御部152からの指令を受けて、例えば、LNG(液化天然ガス)をガス化した燃料ガスを噴射する。こうしてシリンダ110内に燃料ガスが供給される。また、燃料ガスは、LNGに限らず、例えば、LPG(液化石油ガス)、軽油、重油等をガス化したものを適用することもできる。
The
ロータリエンコーダ130は、不図示のクランク機構に設けられ、クランクの角度信号(以下、クランク角度信号と言う。)を検出する。
The
ブローバック検知部132は、掃気室124に設けられ、燃焼行程において燃焼室140(シリンダ110内)で生成された排気ガスが、掃気ポート122を介して掃気室124(シリンダ110の外部)に排出されるブローバックの発生有無を検知する。具体的には、ブローバック検知部132は、CO2センサ、NOxセンサ等、燃焼室140(シリンダ110内)で生成される排気ガス中の成分を検知することで、燃焼室140(シリンダ110内)から掃気室124へのブローバックの有無を検知する。
The
なお、ブローバック検知部132は、燃焼室140(シリンダ110内)から掃気室124への排気ガスの流入を検知することができれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。燃焼室140(シリンダ110内)で生成される排気ガスの温度は、掃気室124から燃焼室140(シリンダ110内)に吸入される活性ガスよりも高温であるため、掃気室124内の温度を検知する温度センサによってブローバック検知部132を構成することも可能である。
The specific configuration of the
ガバナー150は、上位の制御装置から入力されたエンジン出力指令値と、ロータリエンコーダ130からのクランク角度信号によるエンジン回転数に基づいて、燃料噴射量を導出し、燃料噴射制御部152に出力する。
The
燃料噴射制御部152は、ガバナー150から入力された燃料噴射量を示す情報と、ロータリエンコーダ130からのクランク角度信号に基づいて、燃料噴射弁128を制御する。
The fuel
排気制御部154は、燃料噴射制御部152からの燃料噴射量にかかる信号、ロータリエンコーダ130からのクランク角度信号、および、ブローバック検知部132からのブローバック検知信号に基づいて、排気弁駆動装置118に排気弁操作信号を出力する。以下、上述したユニフロー掃気式2サイクルエンジン100のエンジンサイクルにおける各制御部の動作について説明する。
The
図2は、各制御部の動作を示す説明図である。図2(a)は、エンジンの所定の運転状況下における各制御部の動作を示しており、図2(b)は、図2(a)と同一のエンジンの運転状況下においてブローバックが検知された場合の各制御部の動作を示している。図2(a)に示すように、燃焼行程後の排気行程では、排気ポート116および掃気ポート122が閉塞状態にあり、燃焼室140(シリンダ110内)には排気ガスが充満している。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of each control unit. FIG. 2 (a) shows the operation of each control unit under a predetermined operating condition of the engine, and FIG. 2 (b) shows a blowback detected under the same engine operating condition as FIG. 2 (a). The operation of each control unit in the case of being performed is shown. As shown in FIG. 2A, in the exhaust stroke after the combustion stroke, the
燃焼室140の燃焼作用によって生じる爆発圧力により、ピストン112が下降し下死点に近づくと、排気制御部154は排気弁駆動装置118を通じて排気弁120を開弁し、また、ピストン112の摺動動作に応じて掃気ポート122が開口する(図2(a)に示すt1)。すると、掃気ポート122から活性ガスが吸入され、活性ガスは、燃料ガスの混合を促進するためのスワールを形成しながら上昇し、燃焼室140(シリンダ110内)の排気ガスを排気ポート116から押し出す。
When the
そして、ピストン112が下死点から上死点に向けて上昇する圧縮行程では、掃気ポート122が閉口され、活性ガスの吸入が停止される。このとき、排気制御部154は、排気弁120を開弁状態に維持しており、ピストン112の上昇によって、引き続き、燃焼室140(シリンダ110内)の排気ガスは、排気ポート116から排出される。この間、燃料噴射制御部152は、ガバナー150から入力された燃料噴射量を示す情報や、ロータリエンコーダ130からのクランク角度信号によって導出されるエンジン回転数等に基づいて、燃料噴射弁128からシリンダ110内に燃料ガスを噴射する。
Then, in the compression stroke in which the
これにより、掃気ポート122から吸入された活性ガスに燃料ガスが噴射され、燃焼室140(シリンダ110内)に予混合気が生成される。その後、さらにピストン112が上昇して、燃料噴射弁128よりも上死点に近づくと、排気制御部154は、排気弁120を閉弁して排気ポート116を閉口する(図2(a)に示すt3)。
As a result, the fuel gas is injected into the active gas sucked from the scavenging port 122, and a premixed gas is generated in the combustion chamber 140 (inside the cylinder 110). Thereafter, when the
このようにして、燃焼室140において予混合気が燃焼することにより、上記のとおりに、排気、吸気、圧縮、燃焼行程が繰り返されることとなる。ここで、燃焼行程において、燃焼室140(シリンダ110内)に滞留する排気ガスを低減しつつ、1サイクルにおいて最大限にエンジン出力を確保すべく、排気制御部154は、掃気ポート122が開口するのとほぼ等しいタイミングで、排気弁120を開弁制御する。そのため、掃気ポート122が開口した際に、燃焼室140(シリンダ110内)に滞留する排気ガスが、掃気ポート122を介して掃気室124に排出される、所謂ブローバックが生じる可能性がある。
In this manner, the premixed gas burns in the
ブローバックが生じると、掃気ポート122から掃気室124に排気ガスが排出されるため、燃焼室140(シリンダ110内)への活性ガスの吸入量が低下したり、燃焼室140(シリンダ110内)に滞留する排気ガスの量が増加したりする。排気ガスは、活性ガスに比べて極めて高温であるため、燃焼室140(シリンダ110内)における排気ガスの相対量が増加すると、燃焼室140(シリンダ110内)が高温になり過ぎてしまい、ピストン112の端面の温度が高くなって、ノッキングや過早着火等の異常燃焼が生じるおそれがある。
When blowback occurs, exhaust gas is discharged from the scavenging port 122 to the scavenging
そこで、本実施形態においては、吸気(給気)行程で、ブローバック検知部132によってブローバックが検知された場合に、図2(b)に示すように、次の排気行程において、排気制御部154が、排気弁120の開弁タイミングを早めるように制御する。より詳細に説明すると、図2(a)および図2(b)において、エンジンの負荷状況(運転状況)が一定であれば、排気制御部154は、本来、ピストン112がa1位置に到達したところで、排気弁120を開弁制御する。
Therefore, in the present embodiment, when blowback is detected by the
しかしながら、ブローバック検知部132によってブローバックが検知された場合には、排気制御部154は、ピストン112がa1位置よりも、距離Lだけ、上死点側にあるa2位置に到達したところで、排気弁120を開弁制御する。つまり、排気制御部154は、ブローバック検知部132によってブローバックが検知された場合には、ブローバックが検知されていない場合よりも、排気弁120の開弁タイミングを、距離L分だけ早く制御することとなる。
However, when blowback is detected by the
このように、ブローバックが検知された場合に、排気弁120の開弁タイミングを早めれば、掃気ポート122の開口時に、燃焼室140(シリンダ110内)の圧力が低下し、本来、吸入すべき量の活性ガスを、燃焼室140(シリンダ110内)に吸入させることができる。これにより、以後のブローバックを回避することができ、エンジンの正常な運転を確保することができる。また、ブローバックの検知時において、通常よりも活性ガスの吸入量を増加させることで、一度上昇した燃焼室140(シリンダ110内)の温度を低下させることができ、継続的にブローバックが生じてしまう事態を確実に回避することができる。以下に、上記の排気制御部154の具体的な制御について説明する。
In this way, if the opening timing of the
図3は、排気制御部154による制御を説明するフローチャートである。なお、この図3に示す処理は、ロータリエンコーダ130から入力される信号に基づき、ピストン112が上死点位置に到達したと判断した場合に開始される。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the control by the
(ステップS201)
排気制御部154は、燃料噴射制御部152から入力される燃料噴射量にかかる情報に基づいて、予め記憶されている運転状況マップを参照して、排気弁120を開弁するタイミングとなるピストン112の位置(以下、単に開弁位置という)、および、排気弁120を閉弁するタイミングとなるピストン112の位置(以下、単に閉弁位置という)を導出する。なお、詳しい説明は省略するが、運転状況マップには、燃料噴射量(エンジンの負荷状況)に応じて、排気弁120を開閉するタイミング、すなわち、排気弁駆動装置118に対して開弁制御および閉弁制御を開始する際のピストン112の位置が記憶されている。燃料噴射制御部152が燃料噴射制御を行うと、噴射した燃料噴射量にかかる情報が排気制御部154に出力され、排気制御部154は、入力された情報を一時的に記憶する。そして、ピストン112が上死点位置に到達すると、記憶している燃料噴射量にかかる情報に基づいて、運転状況マップを参照して、開弁位置および閉弁位置を導出する。
(Step S201)
The
(ステップS202)
次に、排気制御部154は、ブローバック検知部132からブローバック検知信号が入力されているかを判定する。その結果、ブローバック検知信号が入力されていると判定した場合にはステップS204に処理を移し、ブローバック検知信号は入力されていないと判定した場合にはステップS203に処理を移す。
(Step S202)
Next, the
(ステップS203)
上記ステップS202においてブローバック検知信号は入力されていないと判定した場合には、排気制御部154は、ロータリエンコーダ130から入力される検知信号に基づいて、ピストン112が、上記ステップS201で導出した開弁位置に到達したか否かを判定する。そして、ピストン112が開弁位置に到達するまで待機するとともに、ピストン112が開弁位置に到達したと判定したところで、ステップS205に処理を移す。
(Step S203)
If it is determined in step S202 that the blowback detection signal is not input, the
(ステップS204)
一方、上記ステップS202においてブローバック検知信号が入力されていると判定した場合には、排気制御部154は、ロータリエンコーダ130から入力される検知信号に基づいて、ピストン112が、上記ステップS201で導出した開弁位置よりも、距離Lだけ上死点側の位置に到達したか否かを判定する。そして、ピストン112が、開弁位置よりも距離Lだけ上死点側の位置に到達するまで待機するとともに、ピストン112が開弁位置よりも距離Lだけ上死点側の位置に到達したと判定したところで、ステップS205に処理を移す。
(Step S204)
On the other hand, if it is determined in step S202 that the blowback detection signal is input, the
(ステップS205)
ステップS205において、排気制御部154は、排気弁駆動装置118を制御して、排気弁120を開弁制御する。これにより、ブローバックが検知されていない場合には、運転状況マップに規定されたタイミングで排気弁120が開弁し、ブローバックが検知されている場合には、運転状況マップに規定されたタイミングよりも早いタイミングで、排気弁120が開弁することとなる。
(Step S205)
In step S205, the
(ステップS206)
次に、排気制御部154は、ロータリエンコーダ130から入力される検知信号に基づいて、ピストン112が、上記ステップS201で導出した閉弁位置に到達したか否かを判定する。そして、ピストン112が閉弁位置に到達するまで待機するとともに、ピストン112が閉弁位置に到達したと判定したところで、ステップS207に処理を移す。
(Step S206)
Next, the
(ステップS207)
上記ステップS206において、ピストン112が閉弁位置に到達したと判定した場合には、排気制御部154は、排気弁駆動装置118を制御して、排気弁120を閉弁制御する。これにより、運転状況マップに規定されたタイミングで排気弁120が閉弁することとなる。
(Step S207)
If it is determined in step S206 that the
以上のように、ブローバックが検知された場合には、ブローバックが検知されていない場合よりも、排気弁120が早く開弁されるので、高温の排気ガスがシリンダ110内に滞留するのを回避することができ、よってノッキングや過早着火等の異常燃焼を回避して、正常な運転が可能となる。
As described above, when the blowback is detected, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
例えば、上記実施形態においては、ブローバックが検知された場合には、ブローバックが検知されていない場合よりも、排気弁120の開弁位置を、運転状況に拘わらず、距離Lだけ移動させることとした。換言すれば、上記実施形態においては、ブローバックが検知された場合に、運転状況とは無関係に、一定のタイミングで排気弁120の開弁タイミングを早めることとした。しかしながら、例えば、排気弁120の開弁タイミングをどの程度早めるかを、運転状況に応じて予め設定しておき、ブローバックが検知されたときの運転状況に応じて、排気弁120の開弁タイミングを制御することとしてもよい。
For example, in the above embodiment, when the blowback is detected, the opening position of the
本発明は、掃気ポートから吸入された活性ガスに燃料ガスを噴射して生成される予混合気を燃焼させるユニフロー掃気式2サイクルエンジンに利用することができる。 The present invention can be used in a uniflow scavenging two-cycle engine that burns a premixed gas generated by injecting fuel gas into active gas sucked from a scavenging port.
100 …ユニフロー掃気式2サイクルエンジン
110 …シリンダ
112 …ピストン
116 …排気ポート
120 …排気弁
122 …掃気ポート
128 …燃料噴射弁
132 …ブローバック検知部
140 …燃焼室
154 …排気制御部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記シリンダ内を摺動するピストンと、
前記シリンダにおけるピストンのストローク方向一端部に設けられ、前記燃焼室で生じた排気ガスを排気するために開閉される排気ポートと、
前記排気ポートを開閉する排気弁と、
前記排気弁を駆動して前記排気ポートを開弁もしくは閉弁させる排気制御部と、
前記シリンダにおけるピストンのストローク方向他端部側の内周面に設けられ、前記ピストンの摺動動作に応じて前記燃焼室に活性ガスを吸入する掃気ポートと、
前記掃気ポートから前記燃焼室に吸入された活性ガスに燃料ガスを噴射して予混合気を生成する燃料噴射弁と、を備えたユニフロー掃気式2サイクルエンジンにおいて、
前記シリンダの外周面のうち、前記掃気ポートの上方に配され、前記予混合気の燃焼作用によって生じた排気ガスが、該掃気ポートを介して該シリンダ外部に排出されるブローバックを検知するブローバック検知部をさらに備え、
前記排気制御部は、
前記ブローバック検知部によって前記ブローバックが検知された場合に、前記ブローバックが検知されていない場合よりも、前記排気弁の開弁タイミングを早くすることを特徴とするユニフロー掃気式2サイクルエンジン。 A cylinder in which a combustion chamber is formed;
A piston sliding in the cylinder;
An exhaust port provided at one end of the cylinder in the stroke direction of the piston and opened and closed to exhaust exhaust gas generated in the combustion chamber;
An exhaust valve for opening and closing the exhaust port;
An exhaust controller that drives the exhaust valve to open or close the exhaust port;
A scavenging port that is provided on an inner peripheral surface of the cylinder in the stroke direction other end side, and sucks the active gas into the combustion chamber in accordance with the sliding operation of the piston;
A uniflow scavenging two-cycle engine comprising: a fuel injection valve that generates a premixed gas by injecting fuel gas into the active gas sucked into the combustion chamber from the scavenging port;
Of the outer peripheral surface of the cylinder, the disposed above the scavenging port, blow the exhaust gases produced by the combustion action of the premixture senses blowback discharged into the cylinder outside through the scavenging port It further includes a back detector,
The exhaust control unit
A uniflow scavenging two-cycle engine characterized in that when the blowback is detected by the blowback detection unit, the opening timing of the exhaust valve is made earlier than when the blowback is not detected.
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